| 第1章 LSI製造プロセスとその課題 |
| 1.1 集積回路の大規模化 2 |
| 1.1.1 高集積化トレンド 2 |
| 1.1.2 微細加工 3 |
| 1.2 歩留まりと信頼性 4 |
| 1.2.1 歩留まりとスループット 4 |
| 1.2.2 欠陥発生防止 6 |
| 1.2.3 欠陥救済 6 |
| 1.2.4 信頼性 7 |
| 1.2.5 ソフトエラー 7 |
| 1.3 メモリの課題 8 |
| 1.3.1 DRAMの課題 10 |
| 1.3.2 フラッシュメモリの課題 12 |
| 1.4 マイクロプロセッサの課題 12 |
| 1.4.1 チップ当りの機能向上 13 |
| 1.4.2 動作周波数の向上 14 |
| 1.4.3 サブスレッショルド電流の抑制 16 |
| 1.5 MOSトランジスタの課題 16 |
| 1.5.1 トランジスタのスケーリング則 16 |
| 1.5.2 配線のスケーリング則 19 |
| 1.6 将来のLSI 21 |
| 本章のまとめ 22 |
| 理解度の確認 22 |
| 第2章 集積化プロセス |
| 2.1 集積化プロセスモジュール 24 |
| 2.2 基本の集積化プロセス 27 |
| 2.3 基板構造 29 |
| 2.3.1 ウェル構造 29 |
| 2.3.2 SOI基板 30 |
| 2.4 素子分離構造 32 |
| 2.4.1 LOCOS法 32 |
| 2.4.2 トレンチ分離 33 |
| 2.5 トランジスタ構造 34 |
| 2.5.1 ソース-ドレイン構造 34 |
| 2.5.2 ゲート構造 35 |
| 2.5.3 ひずみトランジスタ 36 |
| 2.6 メモリセル構造 37 |
| 2.6.1 DRAMセル 38 |
| 2.6.2 SRAMセル 39 |
| 2.6.3 フラッシュEEPROMセル 40 |
| 2.6.4 FeRAMセル 42 |
| 2.6.5 その他のメモリセル 42 |
| 2.7 ロジックゲート 43 |
| 2.8 多層配線 44 |
| 2.9 集積化総合技術 45 |
| 2.9.1 MOS集積回路 45 |
| 2.9.2 BiCMOS集積回路 45 |
| 2.9.3 バイポーラ集積回路 46 |
| 2.10 集積化プロセスの課題と対策 46 |
| 2.10.1 デバイス特性 47 |
| 2.10.2 微細加工 47 |
| 2.10.3 自己整合技術 49 |
| 2.10.4 ボーダーレス配線 50 |
| 2.10.5 平坦化 51 |
| 2.11 集積化プロセスの将来 52 |
| 本章のまとめ 54 |
| 理解度の確認 54 |
| 第3章 リソグラフィ |
| 3.1 リソグラフィの概略 56 |
| 3.1.1 フォトエッチング工程 56 |
| 3.1.2 露光装置の種類 57 |
| 3.1.3 エッチング 58 |
| 3.2 露光方式 59 |
| 3.2.1 光露光方式の歴史 59 |
| 3.2.2 超解像技術 61 |
| 3.2.3 近接効果補正 63 |
| 3.2.4 液浸露光 63 |
| 3.2.5 電子線描画 64 |
| 3.2.6 X線描画 65 |
| 3.2.7 EUV（X線縮小投影法） 66 |
| 3.2.8 イオンビーム法 66 |
| 3.2.9 マスク合わせ 66 |
| 3.3 フォトレジスト 67 |
| 3.3.1 レジストの特性 67 |
| 3.3.2 ネガ型フォトレジスト 69 |
| 3.3.3 ポジ型フォトレジスト 70 |
| 3.3.4 電子線レジスト 71 |
| 3.3.5 X線レジスト 72 |
| 3.3.6 遠紫外線(DeepUV)レジスト 72 |
| 3.3.7 イオンビーム用レジスト 72 |
| 3.3.8 無機質レジスト材料 73 |
| 3.3.9 化学増幅型レジスト 73 |
| 3.3.10 多層レジストとシリル化プロセス 74 |
| 3.3.11 反射防止膜 76 |
| 本章のまとめ 76 |
| 理解度の確認 76 |
| 第4章 エッチング |
| 4.1 エッチングの概略 78 |
| 4.2 ウェットエッチング 78 |
| 4.3 ドライエッチング 80 |
| 4.3.1 エッチングの原理 80 |
| 4.3.2 エッチング機構 83 |
| 4.3.3 反応過程 84 |
| 4.4 ドライエッチング装置 87 |
| 4.4.1 円筒型プラズマエッチング 87 |
| 4.4.2 マイクロ波プラズマエッチング 88 |
| 4.4.3 反応性イオンエッチング 88 |
| 4.4.4 低温エッチング 90 |
| 4.5 反応ガス 91 |
| 4.5.1 各種材料のエッチングガス 91 |
| 4.5.2 反応ガスの設計 92 |
| 4.6 ドライエッチングの課題 95 |
| 4.6.1 選択性 95 |
| 4.6.2 加工形状の制御 96 |
| 4.6.3 レジストの影響 96 |
| 4.6.4 高アスペクト比加工 97 |
| 4.6.5 有害不純物の除去 98 |
| 4.6.6 損傷 98 |
| 4.7 将来のドライエッチング技術 99 |
| 本章のまとめ 99 |
| 理解度の確認 100 |
| 第5章 酸化 |
| 5.1 シリコン酸化法 102 |
| 5.1.1 酸化炉 102 |
| 5.1.2 酸化データ 103 |
| 5.2 シリコン酸化膜の成長則 103 |
| 5.2.1 Deal－Groveのモデル 103 |
| 5.2.2 Mott－Cabreraのモデル 105 |
| 5.3 薄い酸化膜の形成 107 |
| 5.4 Si-SiO2界面状態 108 |
| 5.4.1 Si-SiO2界面モデル 108 |
| 5.4.2 Si-SiO2界面状態の観察 108 |
| 5.5 不純物濃度依存酸化 109 |
| 5.5.1 多結晶Siの酸化・面方位依存性 109 |
| 5.5.2 不純物増速酸化 110 |
| 5.6 不純物偏析 111 |
| 5.7 直接窒化膜 112 |
| 5.8 その他の課題 113 |
| 本章のまとめ 114 |
| 理解度の確認 114 |
| 第6章 不純物導入 |
| 6.1 不純物導入方法 116 |
| 6.2 不純物拡散の原理 118 |
| 6.2.1 拡散の原理 118 |
| 6.2.2 増速・減速拡散 120 |
| 6.3 イオン注入の原理 122 |
| 6.3.1 基本原理 122 |
| 6.3.2 LSS理論 123 |
| 6.3.3 チャネリング 126 |
| 6.4 高濃度イオン注入 127 |
| 6.4.1 課題 127 |
| 6.4.2 クラスタリング 128 |
| 6.5 イオン注入の応用 129 |
| 6.5.1 チャネルドープ 129 |
| 6.5.2 チャネルストッパ 129 |
| 6.5.3 ソース－ドレーン形成 130 |
| 6.5.4 SOI基板形成 130 |
| 本章のまとめ 130 |
| 理解度の確認 130 |
| 第7章 絶縁膜堆積 |
| 7.1 絶縁膜堆積法の種類 132 |
| 7.2 PVD 132 |
| 7.2.1 真空蒸着 132 |
| 7.2.2 スパッタ堆積法 132 |
| 7.2.3 反応性蒸着・反応性スパッタ堆積法 134 |
| 7.2.4 レーザアブレーション法 134 |
| 7.3 CVD 135 |
| 7.3.1 CVD法による絶縁膜とその反応ガス 135 |
| 7.3.2 常圧・減圧CVD 136 |
| 7.4 プラズマCVD 136 |
| 7.4.1 プラズマCVDにおける反応 136 |
| 7.4.2 プラズマCVD－SiN膜の性質 138 |
| 7.5 CVD堆積膜の性質 139 |
| 7.5.1 段差被覆性 139 |
| 7.5.2 CVD-PSG膜 140 |
| 7.5.3 CVD-Si3N4膜 140 |
| 7.5.4 多結晶シリコン 141 |
| 7.5.5 CVD膜の応力 142 |
| 7.5.6 リフロー 144 |
| 7.6 塗布膜 145 |
| 7.6.1 SOG及びSOD 145 |
| 7.6.2 ゾル・ゲル法 145 |
| 7.6.3 ミスト成膜法 146 |
| 本章のまとめ 146 |
| 理解度の確認 146 |
| 第8章 電極・配線 |
| 8.1 電極・配線の役割 148 |
| 8.2 電極・配線の材料 148 |
| 8.3 電極・配線の堆積法 149 |
| 8.3.1 真空蒸着 150 |
| 8.3.2 スパッタ法 150 |
| 8.3.3 MOCVD法 152 |
| 8.3.4 めっき法 155 |
| 8.4 電極構造 156 |
| 8.4.1 構造の変遷 156 |
| 8.4.2 デバイス形成プロセスとの整合性 157 |
| 8.5 バリアメタル技術 158 |
| 8.5.1 Al配線のコンタクト部の耐熱性 158 |
| 8.5.2 バリアメタルによる耐熱性向上 159 |
| 8.6 ダマシン配線 160 |
| 8.7 多層配線と平坦化 161 |
| 8.7.1 バイアススパッタ法 162 |
| 8.7.2 CMP 163 |
| 8.7.3 塗布膜による平坦化 165 |
| 8.8 配線の信頼性 167 |
| 8.8.1 エレクトロマイグレーション 167 |
| 8.8.2 ストレスマイグレーション 169 |
| 171 |
| 172 |
| 第9章 後工程・パッケージング |
| 9.1 前工程と後工程 174 |
| 9.2 パッケージング 174 |
| 9.3 3次元実装 176 |
| 本章のまとめ 176 |
| 理解度の確認 176 |
| 引用・参考文献 177 |
| 索引 187 |
